Effets du positionnement des valves endobronchiques sur la fonction du diaphragme chez les patients présentant une hyperinflation pulmonaire (EVELHYN)

Les données obtenues à partir d'études cliniques et bimoléculaires ont montré que les patients atteints de maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC) pourraient présenter des taux plus élevés d'altération de la fonction du diaphragme par rapport aux témoins sains appariés selon l'âge et le sexe. Les mécanismes potentiels de blessure ont été trouvés dans les contraintes et les tensions régionales dues à une géométrie musculaire désavantageuse, à une charge de travail accrue pendant l'effort, au stress mécanique et à des facteurs métaboliques (c'est-à-dire une activité accrue de la protéase, des radicaux libres, de l'oxydation). En particulier, l'emphysème, avec la dégradation du tissu alvéolaire élastique, entraîne une augmentation de la compliance pulmonaire et du piégeage des gaz. L'hyperinflation pulmonaire avec élastance dynamique amplifiée et pression expiratoire positive intrinsèque (PEPi) limite la capacité d'excursion diaphragmatique. De plus, le volume pulmonaire en fin d'expiration (EELV) et le volume résiduel (RV) augmentent, déplaçant la respiration courante (Vt) vers le côté droit de la courbe pression-volume et imposant des pressions intra-thoraciques plus élevées pour maintenir un Vt adéquat. De plus, il a été montré que chez les patients BPCO souffrant d'exacerbations fréquentes, la pression maximale produite par la contraction du diaphragme semble significativement plus faible par rapport aux sujets non BPCO, indépendamment de la nature des tests utilisés pour l'évaluation (à la fois volontaires - Pdi à capacité pulmonaire totale ( TLC) ou Pdi sniff - ou non volontaire - stimulation du nerf phrénique). Ainsi, la réduction des performances maximales du diaphragme pourrait s'expliquer par un raccourcissement musculaire et une altération mécanique suite à l'apparition d'une hyperinflation pulmonaire progressive. L'hyperinflation pulmonaire s'aggrave avec l'exercice entraînant un essoufflement et est associée à une activité physique réduite et à une survie réduite. Les médicaments bronchodilatateurs inhalés n'ont que des effets modestes sur les symptômes et ne modifient pas l'histoire naturelle de la maladie. Chez certains patients présentant un schéma hétérogène d'emphysème, la résection chirurgicale peut être ciblée sur les zones les plus touchées du tissu pulmonaire, qui contribuent de manière disproportionnée au piégeage des gaz et à l'hyperinflation, et améliorent ainsi la mécanique respiratoire. La chirurgie de réduction du volume pulmonaire chez certains patients (LVRS) améliore les symptômes et prolonge la survie, mais peut être associée à une morbidité importante et à un risque de décès, avec un coût par année de vie ajustée sur la qualité (QALY) d'au moins 40 000 $.

Une approche plus récente a consisté à utiliser des valves endobronchiques pour obstruer les voies respiratoires alimentant la partie la plus affectée du poumon. Ceci est destiné à provoquer une atélectasie dans le lobe cible, avec un impact similaire sur la fonction du reste du poumon comme on le voit dans le LVRS. Plusieurs essais ont démontré que le traitement par valve endobronchique chez les patients souffrant d'emphysème peut entraîner des améliorations des symptômes, de la fonction pulmonaire et de la capacité d'exercice, des réductions de l'hyperinflation dynamique et des améliorations de la cinétique de l'oxygène et de la synchronisation de la paroi thoracique. Bien que des études sur la réduction chirurgicale du volume pulmonaire aient démontré une amélioration de la fonction musculaire diaphragmatique, aucune étude n'a étudié les effets du positionnement des valves endobronchiques sur les performances du diaphragme chez les patients présentant une hyperinflation pulmonaire.

Plusieurs méthodes ont été utilisées pour évaluer l'activité contractile diaphragmatique. Parmi celles-ci, la référence standard est représentée par la mesure de la pression trans-diaphragmatique (Pdi) exprimée par la différence entre les pressions pleurale (ou oesophagienne [Pes]) et abdominale (ou gastrique [Pgas]) grâce à des sondes nasogastriques équipées de capteurs de pression. Cependant, ces méthodes sont encore loin de la pratique clinique de routine, soulignant ainsi le besoin de méthodes simples et précises pour évaluer les performances diaphragmatiques. Ces dernières années, l'évaluation par ultrasons (US) de la fonction diaphragmatique s'est développée dans le domaine des soins intensifs en tant qu'outil d'estimation du travail respiratoire du patient pendant la ventilation. Dans une étude récemment publiée sur 75 patients atteints d'EAMPOC nécessitant une ventilation mécanique, nous avons montré une corrélation complète entre l'évaluation échographique et les mesures de Pdi à l'inspiration maximale dans l'évaluation de la fonction du diaphragme. En particulier, nous avons démontré que les changements de l'épaisseur du diaphragme (ΔTdi) < 20 % pendant le volume courant ont la même précision de la pression transdiaphragmatique dans l'identification de la déficience du diaphragme. De plus, nous avons étudié l'évaluation échographique du diaphragme chez les patients atteints de sclérose latérale amyotrophique (SLA) à travers l'indice ΔTmax (le rapport entre l'épaisseur du diaphragme à la fin du Vt et après l'inspiration maximale jusqu'à la capacité pulmonaire totale). Nous avons constaté que ΔTmax est fortement corrélé aux tests des fonctions respiratoires avec une grande précision pour identifier les sujets avec une CVF <50 % de la valeur prédite. De plus, dans une étude récemment publiée, Bernardi et ses collègues ont présenté une technique non invasive pour mesurer la PEEPi chez les patients atteints de BPCO, grâce à l'évaluation américaine du temps de latence (msec) entre le début de la contraction du diaphragme à l'US et le début du débit inspiratoire (28) .

Cette étude prospective vise à évaluer la fonction diaphragmatique avant et après le positionnement des valves endobronchiques chez un patient BPCO présentant une hyperinflation pulmonaire.

Matériels et méthodes Population et cadre de l'étude Cette étude prospective exploratoire de cohorte observationnelle sera réalisée dans l'unité d'endoscopie thoracique (TEU) de l'hôpital universitaire de Modène en Italie sur une période de 24 mois une fois l'approbation du comité d'éthique local de Modène aura été obtenue . Le consentement éclairé écrit pour participer à l'étude sera obtenu par tous les patients inscrits.

Les patients seront éligibles s'ils sont admis au TEU pour une intervention de positionnement des valves endobronchiques en raison d'une hyperinflation pulmonaire documentée.

Les critères d'exclusion incluront un dysfonctionnement diaphragmatique préalablement documenté, la présence de maladies neuromusculaires ou d'autres formes de myopathie.

Tous les patients seront traités conformément aux meilleures pratiques cliniques actuelles par le personnel du TEU, qui ne connaîtra pas le but de l'étude.

Mesures générales Lors de l'inscription, les variables cliniques respiratoires (âge, sexe, diagnostic et stade, indice de masse corporelle, habitudes tabagiques, comorbidités, traitement antérieur avec des stéroïdes systémiques) et les valeurs des tests de la fonction respiratoire seront enregistrées.

Procédures de l'étude Un pneumologue ayant une grande expertise en échographie thoracique effectuera une évaluation échographique du diaphragme avant et après la mise en place des valves endobronchiques. La motilité du diaphragme est évaluée avec un appareil US en mode B (GE Vivid 7, Yorba Linda, CA, USA) connecté à une sonde linéaire 7-12 MHz. Les mesures sont réalisées en décubitus dorsal avec une inclinaison moyenne de 45°. La position de la sonde est réglée pour obtenir la meilleure vue de la zone d'apposition du diaphragme, située entre la ligne médio-axillaire et la ligne axillaire postérieure. Le diaphragme est identifié comme une structure à trois couches constituée d'une couche musculaire relativement non échogène recouverte de deux lignes échogènes déterminées par la séreuse péritonéale et la plèvre diaphragmatique. L'épaisseur du diaphragme est mesurée bilatéralement en fin d'inspiration et en fin d'expiration. Les images américaines seront stockées au format électronique ou papier par un examinateur ignorant le but de l'étude.

En particulier, les mesures suivantes seront effectuées :

• ΔTd : variation de l'épaisseur du diaphragme (Tdi) pendant l'inspiration à partir de la CRF jusqu'à Vt = [(Tdi de fin d'inspiration - Tdi de fin d'expiration) / Tdi de fin d'expiration] X 100)
• ΔTmax : rapport entre Tdi en fin de Vt et Tdi après inspiration maximale jusqu'à TLC = Vt Tdi en fin d'inspiration / TLC Tdi en fin d'inspiration.
• PEPiécho : P0.1Mx(TLAT,US/100). TLAT = temps de latence (msec) entre le début de la contraction du diaphragme à l'échographie et le début du débit inspiratoire ; P0.1M = pression d'occlusion buccale à 100 ms, une estimation de l'effort qu'un patient doit faire pour générer le débit inspiratoire. Elle est mesurée à l'aide d'une valve unidirectionnelle, obstruée pendant l'expiration de sorte que la P0,1M est mesurée à partir de la capacité résiduelle fonctionnelle (FRC).
• Mesure US de l'excursion inspiratoire diaphragmatique maximale mesurée dans la fenêtre sous-costale droite.

Une évaluation de la pression expiratoire maximale (MEP) et de la pression inspiratoire maximale (MIP) et de la pression nasale inspiratoire de reniflement (SNIP) sera effectuée avant et après le placement des valves endobronchiques par un technicien de la fonction respiratoire ignorant le but de l'étude.

Chaque mesure des résultats sera effectuée 24 heures, 48 heures, 7 jours, 30 jours, 60 jours et 90 jours après la mise en place des valves endobronchiques.

Analyse statistique Le progiciel statistique GraphPad Prism 7.0 (GraphPad Software, Inc. La Jolla, CA, USA) sera utilisé pour l'analyse. Les statistiques descriptives pour les variables continues seront présentées sous forme de valeurs moyennes ± écart type (ET) ou associées à l'intervalle interquartile. Le test non paramétrique de Wilcoxon (Mann-Whitney) et le test t de Student seront utilisés pour la comparaison des variables continues.